Niob je bateriový hit. Elektromobily odjedou od nabíječky v řádu minut

Vývoj baterií má nový hit – niob. Toshiba pracuje na baterii, která má hustotou uložené energie překonat dnes běžně používané články. Dnes vám ale chci říct o technologii, kterou světu představily University of Cambridge, Argonne National Laboratory, Diamond Light Source a Harwell Science and Innovation Campus.

Také zde hraje ústřední roli niob, konkrétně jde o sloučeniny Nb₁₆W₅O₅₅ a Nb₁₈W₁₆O₉₃. Zajímavé je, že zatímco se dnes řada vědců v této oblasti zabývá nanotechnologiemi, zrna těchto sloučenin mají velikost v řádu mikrometrů. To znamená nižší výrobní náklady. Přitom si technologie uchovává srovnatelnou hustotu uložené energie.

A konečně se dostáváme k hlavnímu trumfu. Niobo-wolframové oxidy jsou fundamentálně odlišné od běžně používaných sloučenin, což znamená zásadně jiné vlastnosti. Při nabíjení baterie lithiové ionty cestují z katody elektrolytem na anodu. Čím rychleji se přenesou, tím rychleji je baterie nabitá. A právě v této vlastnosti zmíněné oxidy excelují a mnohonásobně překonávají konvenční technologie. Na nich postavené baterie bude možné nabít řádově rychleji, než jsme zvyklí dnes.

Také u konvenčních baterií se vědci pokouší o zkrácení nabíjecí doby, ale nabíjecí proudy a napětí není možné zvyšovat donekonečna, stopku vystavuje rostoucí riziko zkratu a následného požáru. Niobová baterie je v tomto ohledu naprosto bezpečná, nabíjí se při relativně nízkém výkonu.

A teď špatné zprávy...

• Při uvolňování energie už lithiové ionty tak ochotně necestují, což v praxi znamená nižší napětí celého článku.
• Pro fandy mobilní elektroniky může být špatnou zprávou i to, že vlastnosti materiálů směřují výzkum spíše k elektromobilům, než ke smartphonům. Telefony touží spíše po vyšší kapacitě, ale rychlost nabíjení je tolik netrápí, už dnes máme technologie, které baterii natřískají z 0 na 80 % za půl hodiny. Kdežto u elektrického automobilu je zásadní rozdíl, jestli u nabíječky parkujete dvě hodiny nebo 8 minut!
• Výzkum je v raném stádiu. Vědci mají materiál kýžených vlastností, ale teprve pro něj musí postavit článek. To s sebou ponese nevyhnutelné komplikace, jejich řešení a veškeré testy zaberou roky. Teprve pak se začne rozjíždět výroba.

Jak prodloužit život baterie v mobilu:

Zdroj: University of Cambridge via Green Car Congress